耐锈蚀钢轨涂装系统研究试验.docx

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耐锈蚀钢轨涂装系统研究试验

编号：

SY-AQ-09337

耐锈蚀钢轨涂装系统研究试验

Researchandtestofcoatingsystemforcorrosionresistantrail

（安全管理）

单位：

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审批：

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日期：

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耐锈蚀钢轨涂装系统研究试验

导语：

进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。

在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。

　　耐锈蚀钢轨涂装系统工艺及工艺流程研究，涂装装置设备组成，设备结构及涂装材料的研究试验。

　　钢轨在铁路运输发往用户的过程中因雨淋就产生严重的锈蚀发黄现象，现场铺轨后腐蚀也相对较为严重。

铁道部提出了生产耐腐蚀钢轨的需求，要求钢轨进行防锈处理后需满足存放1年钢轨锈蚀面积不超过5%（除轨底外）。

　　耐锈蚀钢轨涂装系统

　　1.1工艺研究

　　钢轨端部以2.0m/s的速度进入涂装辊道区域时，喷枪系统能自动对钢轨轨头、轨腰和轨底四个表面喷涂防锈油，使钢轨表面均匀喷涂防锈油，油膜厚度为30μm±10μm，调节喷油量可改变油膜厚度。

当钢轨尾部离开涂装区域时，喷枪系统能自动停止，等待下一支钢轨涂装。

　　1.1.1工艺技术条件如表一所示。

　　表一工艺技术条件

　　序号

　　名称

　　参数

　　备注

　　1.1

　　被涂工件

　　铁路钢轨

　　1.2

　　被涂件材质

　　金属

　　1.3

　　工件尺寸（max）

　　最大104000㎜（L）×153mm（W）×192mm（H）（75kg/m）

　　1.4

　　工件涂装范围

　　钢轨顶部、底部和两侧

　　1.5

　　工件种类

　　重轨：

38～75kg/m，道岔轨（60AT、60D40、60TY）

　　1.6

　　工件运行速度

　　2m/s

　　1.7

　　喷涂料种类

　　防锈油

　　1.8

　　涂料运动粘度（40℃）

　　15～120mm2

　　/s（岩田2#杯测量为110秒～22秒）

　　1.9

　　油膜厚度

　　（30～50）±5µm

　　1.10

　　密度

　　SF/Y125GPT防锈油0.8565g/cm3

　　（粘度15.27），SF/Y245JC防锈油0.8912g/cm3

　　（粘度60.82）

　　1.11

　　挥发性

　　东大不明确（计算按不挥发考虑）

　　1.11

　　工件温度

　　常温

　　1.1.2钢轨用防锈油漆有关技术数据如表二所示。

　　表二钢轨用防锈油漆有关技术数据

　　典型数据

　　溶剂稀释型硬膜防锈油SF/Y125GPT

　　润滑油型触变性防锈油SF/Y245JC

　　运动粘度（40℃）mm2

　　/s

　　17±3

　　≥80

　　闪点，（开口）℃

　　≥40

　　≥150

　　毒性，LD50

　　无毒，LD50无数据

　　无毒，LD50无数据

　　SGS检测结果

　　通过，有害物质未检出

　　通过，有害物质未检出

　　安全数据

　　爆炸下限1.1%，爆炸上限8.7%。

　　属非易燃品，无爆炸极限数据。

　　注：

1.SGS检测项目：

　　①重金属，镉（Cd）、铅（Pb）、汞（Hg）、六价铬（CrⅥ）②多溴联苯定量分析③多溴联苯醚定量分析

　　爆炸极限：

　　当可燃气体、可燃液体的蒸气（或可燃粉尘）与空气混合并达到一定浓度时，遇到火源就会发生爆炸。

这个能够发生爆炸的浓度范围，叫做爆炸极限。

　　1.2工艺流程研究

　　根据设备布置情况，涂装装置布置在现#1双向液压矫与分钢台架之间，工艺流程如下：

　　#1双向液压矫矫直钢轨→热风干燥机干燥→返钢台架输送辊道输送→导向装置

（一）导向→导向装置

（二）导向→涂装系统喷涂→导向装置（三）导向→进入分钢台架。

　　1.3涂装装置设备组成及结构

　　涂装装置包括：

干燥装置、自动喷吹装置、喷涂箱、钢轨导向装置及油雾回收装置。

　　1.3.1干燥装置

　　干燥装置对钢轨表面的水进行吹扫，钢轨经检测中心用水耦合探伤后进入涂装区时表面水未干，尤其是冬天。

　　由于受现场气源条件限制，设计采用中压离心风机吹干，装置由中压离心风机及干燥箱组成。

风机功率5.5kW。

　　试验时，中压离心风机吹干实际效果较差，增加空压机及风冷式冷冻干燥器。

　　1.3.2自动喷吹装置

　　自动喷吹装置主要包括：

大流量柱塞泵、无气自动喷枪、喷枪附件、喷涂箱、储油箱及电气控制系统。

自动喷吹装置置于喷涂房内。

　　1.3.2.1柱塞泵

　　技术数据：

　　空气输入压力：

3-6bar；

　　最大液体压力：

285bar；

　　最大流体输出量：

14L/min。

　　1.3.2.2无气自动喷枪

　　无气喷嘴可适用于各种涂料，油雾化效果，尤其对黏度高难雾化的涂料雾化效果特别明显。

和传统的无气喷嘴相比，无气喷嘴能在已有的喷涂压力下，进一步提升涂料的雾化压力，帮助喷涂系统降低喷涂时的喷涂压力，使喷幅更柔和，尤其是在流速较低的喷涂情况下可避免涂料的滴漏，浪费和设备的损耗。

　　根据可喷涂的实际使用量来选择合适的专用喷嘴，且喷嘴大小可以根据需要进行调节。

　　喷枪安装在喷枪支架上，采用铰接连接，可以任意调整喷枪角度，不同的轧件需要根据具体情况调整。

　　重轨喷涂时设置4支喷枪，分别为轨顶1只、轨腰2支及轨底1只。

每只喷枪均可单独控制。

　　1.3.2.4自动喷吹装置在试验过程中出现过喷、流油现象，按东大提供的油品，如果保证厚度则会流动；如果保证喷后不会流动，则需要减小油膜厚度，之后按减小喷嘴试验。

　　1.3.3喷涂箱

　　为了便于油雾回收，喷射处设置喷涂箱，喷涂箱由箱体、油雾回收装置组成。

箱体钢结构框架，两侧面钢化玻璃观察面，钢轨进出侧面为钢板。

　　1.3.4导向装置

　　导向装置对轨腰进行精确导向，采用手动丝杠调节。

　　涂装系统应用效果

　　2.1设备功能

　　涂装系统能自动正常完成喷涂功能；喷枪吐出量、供油泵吐出量能进行控制。

　　2.2油膜厚度

　　经过4轮试验，采用byko-test7500Fe/NFe测厚仪测得涂装钢轨踏面膜厚10～20μm，轨腰膜厚80～110μm。

通过调整喷枪的角度及泵的流量可以达到要求厚度。

　　2.3油品优化

　　试验因涂装油雾飘散气味过大，导致车间工作人员的强烈反对，该项试验被迫停止。

　　由于喷涂箱钢轨进出口敞开，难免从喷涂箱出口由于钢轨运动带出油雾，即便不带出油雾，涂装后的钢轨溶剂挥发及飘散出来的油雾气味较大，目前正在对喷涂油品进行改进研究。

　　2.4抽雾工艺优化

　　由于涂装装置安装在车间中部，油雾回收机排出的过滤气体不能排出厂外，仍然有刺激味，须将涂装油雾抽吸系统的尾气集中通过管道穿过厂房顶向大气排放或水溶后排放。

　　自从设备投入运行以来，经过多轮试验，喷涂设备运行正常，该喷涂系统具备喷油量、喷油压力、喷涂角度可调以及喷枪独立控制，实现了喷涂系统与钢轨加工线工艺设备连锁并自动喷涂。

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